DE1426552C

DE1426552C - Device for automatic locking and unlocking of a double-acting push cylinder in both end positions

Info

Publication number: DE1426552C
Application number: DE19641426552
Authority: DE
Inventors: Henry Vernon Fareham Hampshire King (Großbritannien)
Original assignee: Plessey-Uk Ltd., Ilford, Essex (Grossbritannien)
Priority date: 1963-05-04
Filing date: 1964-05-02
Publication date: 1973-04-05

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selbsttätigen Ver- und Entriegelung eines doppelt wirkenden Schubzylinders in beiden Endlagen, welche für jedes Hubende ein federbelastetes, die Auslösebewegung eines durch Federdruck in der entsprechenden Endlage des Kolbens einrastenden Sperrgliedes verhinderndes Riegelglied aufweist, das bei Beginn einer vom Druckmittel erzeugten Rückbewegung des Kolbens durch den den Kolben bewegenden Druck aus der Riegelstellung zurückgezogen wird.The invention relates to a device for the automatic locking and unlocking of a double-acting Push cylinder in both end positions, which has a spring-loaded trigger movement for each end of the stroke a locking member that engages in the corresponding end position of the piston by spring pressure Has locking member which at the beginning of a return movement of the piston generated by the pressure medium is withdrawn from the locking position by the pressure moving the piston.

Aus der US-Patentschrift 2 7()2 024 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, die einen außerordentlich komplexen Aufbau hat. Ein derartiger Aufbau ist einerseits in der Fertigung sehr teuer und ferner außerordentlich störanfällig. Bei dieser bekannten Vorrichtung werden zwei ringförmige EntriegclungskolbenFrom US Pat. No. 2,7 () 2,024, there is one such Known device which has an extremely complex structure. Such a structure is on the one hand Very expensive to manufacture and also extremely prone to failure. In this known device two ring-shaped unlocking pistons

ίο verwendet und diese Kolben müssen in einen engen Raum einer hohlen Kolbenstange eingepaßt werden, und es sind Dichtlingspackungen an den äußeren und inneren Oberflächen dieser Kolben erforderlich, um eine automatische Entriegelungsbewegung gegen Belastungsfedern durchführen zu können.ίο used and these pistons need to be in a tight Space of a hollow piston rod can be fitted, and there are gasket packings on the outer and inner surfaces of these pistons required an automatic unlocking movement against loading springs to be able to perform.

Aus der britischen Patentschrift 793 447 ist eine lösbare Verriegelung für teleskopartig ineinander gleitende Glieder bekannt. Diese britische Patentschrift beschreibt lediglich eine Vorrichtung, mit der ein KoI-ben in der ausgefahrenen Stellung verriegelt wird. Das Problem der Vereinfachung einer Ver- und Entriegelungsvorrichtung für einen Kolben, der in zwei Endla- ^ gen ver- und entriegelt werden soll, wird in dieser Patentschrift nicht berührt.From British Patent 793 447 a releasable lock for telescopically sliding one into the other is Limbs known. This British patent only describes a device with which a KoI-ben is locked in the extended position. The problem of simplifying a locking and unlocking device for a piston that is to be locked and unlocked in two end positions, in this patent not touched.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für doppelt wirkende Schubzylinder eine einfache und sicher wirkende selbsttätige Ver- und Entriegelungsvorrichtung zu schaffen.The invention is based on the object of a simple and safe for double-acting thrust cylinders to create acting automatic locking and unlocking device.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erzielt, daß die Sperrglieder für beide Richtungen der Kolbenbewegung in einem am Schubzylinder befestigten, sich in die hohle Kolbenstange erstreckenden Haltekörper derart angebracht sind, daß sie sich während der gesamten Kolbenbewegung in der Bohrung der Kolbenstange befinden, daß die Riegelglieder beider Sperrglieder mit der sich längs des Haltekörpers erstreckenden Kolbenstange eines am Schubzylinder befestigten doppelt wirkenden gemeinsam mit dem Schubzylinder gesteuerten Auslösezylinder zusammenarbeiten und daß die Betätigung des Auslösekolbens in jeder Richtung das die gleichzeitig gesteuerte Bewegungsrichtung der Schubzylinderkolbenstange sperrende Sperrglied entriegelt. . Γ. Es wird eine verbesserte, federbetätigte Entriege- ' Iungseinrichtung geschaffen, welche bei der Vollendung eines Hubes in jeder Richtung des Kolbens in seiner Endlage verriegelt, bis auf den Kolben ein Druck aufgegeben wird, um diesen zum anderen Hubende hin zu bewegen. Der Aufbau ist einfach und unkompliziert, so daß die Störanfälligkeit herabgesetzt wird. Der Aufbau ist ferner derart, daß die Herstellung wesentlich vereinfacht wird.According to the invention this is achieved in that the locking members for both directions of piston movement in a holding body attached to the thrust cylinder and extending into the hollow piston rod are mounted in such a way that they are in the bore of the piston rod during the entire piston movement located that the locking members of both locking members with the length of the holding body extending A double-acting piston rod attached to the push cylinder together with the push cylinder controlled release cylinders work together and that the actuation of the release piston in each direction the locking member blocking the simultaneously controlled direction of movement of the thrust cylinder piston rod unlocked. . Γ. There is an improved, spring-actuated unlocking ' Iungseinrichtung created which at the completion of a stroke in each direction of the piston in locked in its end position until pressure is applied to the piston to move it to the other end of the stroke to move towards. The structure is simple and uncomplicated, so that the susceptibility to failure is reduced will. The structure is also such that manufacture is considerably simplified.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht der Haltekörper aus einer Hülse, die sich vom Ende des Schubzylinders in die Bohrung der Schubkolbenstange hinein erstreckt und in der die Auslösekolbenstange koaxial beweglich ist. Dabei können mit Vorteil die Sperrglieder aus je einem Satz von Kugeln bestehen und die beiden Sätze können in axialem Abstand voneinander in radialen Bohrungen der Hülse angeordnet sein, und jeder Kugelsatz kann mit einem von zwei konisch abgestuften ringförmigen Riegelgliedern zusammenarbeiten, die durch eine die Auslösekolbenstange umschließende Druckfeder auseinandergedrückt sind. Mit besonderem Vorteil können zwei die Auswärtsbewegung der zwei Riegelglieder begrenzende Anschläge einen Kopf und eine Hülse der Auslösekolbenstange bilden.In a preferred embodiment, the holding body consists of a sleeve extending from the end of the push cylinder extends into the bore of the push piston rod and in which the release piston rod is movable coaxially. The locking members can advantageously each consist of a set of balls and the two sets can be axially spaced from one another in radial bores of the sleeve and each set of balls may be fitted with one of two tapered annular locking members work together, which are pushed apart by a compression spring surrounding the release piston rod are. With particular advantage, two can move the two locking members outward limiting stops form a head and a sleeve of the release piston rod.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform können die Sperrglieder mit je einer ringförmigen Erweiterung der zylindrischen Kolbenstangenbohrung zusammenarbeiten.In a further preferred embodiment, the locking members can each have an annular extension work together in the cylindrical piston rod bore.

Die Erfindung soll in der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert werden. Es zeigtThe invention is to be explained in the following description with reference to the figures of the drawing will. It shows

Fig. 1 eine Axialschnittansicht des Schubzylinders undFig. 1 is an axial sectional view of the thrust cylinder and

F i g. 2 eine vergrößerte Teilschnittansicht, weiche die Betriebsweise der Verriegelung zeigt.F i g. Fig. 2 is an enlarged partial sectional view showing the operation of the lock.

Ein Schubzylinder 1 weist an einem EEnde eine Stopfbuchse 2 auf, in der die hohle Kolbenstange 3 eines doppelt wirkenden Kolbens 4 gleitet, der im Schubzylinder I arbeitet. Das andere Ende des Schubzylinders 1 ist von einem Zylinderkopf 5 abgeschlossen. Die Bohrung 6 der Kolbenstange 3 ist an zwei in Längsrichtung im Abstand voneinander angeordneten Stellen verbreitert, um Anschlagschultern 7 und 8 zu bilden. Am Zylinderkopf 5 ist eine Hülse 13 befestigt, weiche sich in die Bohrung 6 der Kolbenstange 3 hinein erstreckt. Diese Hülse 13 weist zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete Sätze von Bohrungen 9 und 10 auf, die als Führungen für die Sperrkugeln 11 dienen, die einen Durchmesser haben, der etwas kleiner ist als der der Bohrungen 9 und 1.0. Eine radiale Bewegung der Kugeln 11 nach außen wird durch die Innenwand der Bohrung 6 der Kolbenstange 3 begrenzt. Die Kugeln werden gegen eine Bewegung nach innen durch abgestufte Riegelglieder 12 gehalten, die einen Abschnitt 12 a mit kleinerem Durchmesser haben, der mit den Kugeln zusammenwirkt, wenn diese in einer Stellung zwischen den Schultern 7 und 8 sich in die Bohrungen 9, 10 hineinbewegt haben. Die Riegelglieder weisen ferner einen Riegelabschnitt 12 b auf, der einen größeren Durchmesser hat und verhindert, daß die Kugeln 10,A thrust cylinder 1 has at one end a stuffing box 2 in which the hollow piston rod 3 of a double-acting piston 4, which works in the thrust cylinder I, slides. The other end of the thrust cylinder 1 is closed by a cylinder head 5. The bore 6 of the piston rod 3 is widened at two points spaced apart from one another in the longitudinal direction in order to form stop shoulders 7 and 8. A sleeve 13 is attached to the cylinder head 5, which sleeve extends into the bore 6 of the piston rod 3. This sleeve 13 has two axially spaced sets of bores 9 and 10, which serve as guides for the locking balls 11, which have a diameter that is slightly smaller than that of the bores 9 and 1.0. A radial outward movement of the balls 11 is limited by the inner wall of the bore 6 of the piston rod 3. The balls are held against inward movement by stepped locking members 12, which have a section 12 a with a smaller diameter, which cooperates with the balls when they have moved into the bores 9, 10 in a position between the shoulders 7 and 8 . The locking members also have a locking portion 12 b , which has a larger diameter and prevents the balls 10,

11 in den Hauptteil der Bohrung 6 eintreten, wenn die Kugeln außerhalb der Schultern 7 und 8 angeordnet sind. Der Zwischenabschnitt, der die Abschnitte 12 a und 12/; eines jeden Riegelgliedes 12 miteinander verbindet, bildet eine abgeschrägte Führungsfläche11 enter the main part of the bore 6 when the balls are located outside the shoulders 7 and 8. The intermediate section, the sections 12 a and 12 /; of each locking member 12 connects to one another, forms a beveled guide surface

12 c. Eine Schraubenfeder 14 ist zwischen den beiden Riegelgliedern 12 eingesetzt, um diese auseinanderzudrücken. Wenn die Vorrichtung derart zusammengebaut ist, daß beide Kugelsätze 11 im Hauptteil der Bohrung 6 auf dem Abschnitt der Riegelglieder 12 liegen, der den kleineren Durchmesser hat, und die Feder 14 zusammengepreßt ist, und wenn der Kolben 4 dann zu einer seiner Endlagen hinbewegt wird, wird der entsprechende Kugelsatz 11 durch die Keilwirkung der Führungsoberfläche 12 c unter der Schulter 7 oder 8 in den Teil der Bohrung 6 gedruckt, die den größeren Durchmesser hat, und zwar je nachdem, wie die Bewegungsrichtung ist, und anschließend wird der entsprechende Kugelsatz an einer Rückkehr in die Bohrung 9 oder 10 durch die zylindrische äußere Oberfläche des Abschnitts 12 b des Riegelgliedes 12 gehindert. Es sind deshalb Einrichtungen erforderlich, mit denen die Vorrichtung dadurch entriegelt wird, daß das entsprechende Riegelglied 12 gegen die Wirkung der Feder 14 zurückgedrückt wird, damit der zugeordnete Kugelsatz in die entsprechenden Bohrungen 9 oder 10 zurücktreten und wieder in den Hauptteil der Bohrung 6 eingeführt werden kann. Diese Entriegelungseinrichtung weist eine Auslösekolbenstange 15 auf, die sich durch die Bohrungen des Riegelgliedes 12 hindurch erstreckt und die mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Anschlägen versehen ist, nämlich mit einem Kopf 16 am Ende der Stange 15 und mit einer Hülse 17. Die Hülse 17 liegt gegen eine Kolbenstange 18« eines Auslösekolbens 18 an, der in einem Auslösezylinder 19 arbeitet, der im Zylinderkopf 5 ausgebildet ist und koaxial zum Schubzylinder 1 verläuft. Es ist zu erkennen, daß der feste Abstand zwischen dem Kopf 16 und der Hülse 17 die Ausdehnung der Feder 14 begrenzt, wenn einer der Kugelsätze 11 in den zugeordneten verbreiterten Teil der Bohrung 6 eintritt. Dies verhindert, daß das Riegelglied 12, das den in Frage stehenden Bohrungen zugeordnet ist, durch die Feder über den Bereich hinaus bewegt wird, innerhalb welchem der Abschnitt 12 b mit größerem Durchmesser des Bundes die Kugeln 11 trägt. Die beiden Enden dieses Auslösezylinders 19 stehen mit den beiden Enden des Schubzylinders 1 über Verbindungsleitungcn 22 und 21 in Verbindung. Diese Verbindungsleitungen sind derart ausgebildet, daß eine Bewegung des Auslösekolbens 18 in einer Richtung ■ erzeugt wird, die entgegengesetzt zur Richtung des Hauptkolbens 4 gerichtet ist. Wenn der Druck eines Druckmittels dem rechten Ende des Schubzylinders 1 (Fig. 1) über die Leitung 22 zugeführt wird, wenn die linken Kugeln Il gegen die Schulter 8 in der Bohrung 6 anliegen und gegen eine Bewegung nach innen durch den Abschnitt 12 ft des linken Riegelgliedes 12 festgehalten werden, so wird Druckmittel gleichzeitig der linken Seite des Auslösekolbens 18 über den Kanal 21 zugeführt. Der Auslösekolben bewegt deshalb die Stange 15 nach rechts und die Hülse 17 bewegt das linke Riegelglied 12 gegen die Wirkung der Feder 14 in eine Stellung, in der der Abschnitt 12« mit kleinerem Durchmesser es den zugeordneten Kugeln 11 erlaubt, in ihre Bohrungen 10 zurückzukehren, wodurch die Kugeln von der Schulter 8 freikommen und die Kolbenstange 3 sich nach links bewegen kann.12 c. A coil spring 14 is inserted between the two locking members 12 in order to urge them apart. When the device is assembled in such a way that both sets of balls 11 lie in the main part of the bore 6 on the portion of the locking members 12 which has the smaller diameter, and the spring 14 is compressed, and when the piston 4 is then moved to one of its end positions, the corresponding ball set 11 is pressed by the wedge effect of the guide surface 12 c under the shoulder 7 or 8 in the part of the bore 6 which has the larger diameter, depending on the direction of movement, and then the corresponding ball set is attached to a Return into the bore 9 or 10 by the cylindrical outer surface of the section 12 b of the locking member 12 is prevented. Devices are therefore required with which the device is unlocked in that the corresponding locking member 12 is pushed back against the action of the spring 14 so that the associated set of balls recede into the corresponding bores 9 or 10 and are reinserted into the main part of the bore 6 can. This unlocking device has a release piston rod 15 which extends through the bores of the locking member 12 and which is provided with two spaced stops, namely with a head 16 at the end of the rod 15 and with a sleeve 17. The sleeve 17 is located against a piston rod 18 ″ of a release piston 18 which works in a release cylinder 19 which is formed in the cylinder head 5 and runs coaxially to the thrust cylinder 1. It can be seen that the fixed distance between the head 16 and the sleeve 17 limits the expansion of the spring 14 when one of the ball sets 11 enters the associated widened part of the bore 6. This prevents the locking member 12, which is assigned to the bores in question, from being moved by the spring beyond the area within which the section 12 b with the larger diameter of the collar bears the balls 11. The two ends of this release cylinder 19 are connected to the two ends of the push cylinder 1 via connecting lines 22 and 21. These connecting lines are designed in such a way that a movement of the release piston 18 is generated in a direction which is opposite to the direction of the main piston 4. When the pressure of a pressure medium is supplied to the right end of the thrust cylinder 1 (Fig. 1) via the line 22, when the left balls Il rest against the shoulder 8 in the bore 6 and against a movement inward through the section 12 ft of the left Lock member 12 are held, pressure medium is simultaneously supplied to the left side of the release piston 18 via the channel 21. The release piston therefore moves the rod 15 to the right and the sleeve 17 moves the left locking member 12 against the action of the spring 14 into a position in which the section 12 ″ with a smaller diameter allows the associated balls 11 to return to their bores 10, whereby the balls come free from the shoulder 8 and the piston rod 3 can move to the left.

Eine ähnliche Entriegelungswirkung wird durch den Kopf 16 der Stange 15 erzielt, wenn der Kolben am linken Ende seines Hubes verriegelt ist und wenn Druck dem linken Ende des Arbeitszylinders zugeführt wird, um den Arbeitskolben in seine andere Endlage zu bewegen.A similar unlocking effect is achieved by the head 16 of the rod 15 when the piston is locked at the left end of its stroke and when pressure is applied to the left end of the working cylinder to move the working piston to its other end position.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

I. Device for the automatic locking and unlocking of a double-acting push cylinder in both end positions, which one for everyone spring-loaded, the release movement of a spring pressure in the corresponding end position of the Piston engaging locking member has preventing locking member, which at the beginning of one of the Pressure medium generated return movement of the piston by the pressure moving the piston is withdrawn from the locking position, thereby characterized in that the locking members (II) for both directions of piston movement in one attached to the thrust cylinder (I), are mounted in the hollow piston rod (3) extending holding body (13) such that they are in the bore of the piston rod (3) during the entire piston movement, that the locking members (12) of both locking members with the one extending along the holding body (13) A double-acting piston rod attached to the thrust cylinder (I) together with the Push cylinder controlled release cylinder (19) work together, and that the actuation of the Release piston (18) in each direction that the simultaneously controlled direction of movement of the The push cylinder piston rod (3) locking element (11) is unlocked.

2. Device according to claim 1, characterized in that that the holding body consists of a sleeve

(13), which extends from the end of the boom cylinder (1) extends into the bore (6) of the slide piston rod (3) and in which the trigger piston rod (15) is movable coaxially.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the locking members each consist of one Set of balls (11) consist that the two sets are axially spaced from each other in radial Bores (10) of the sleeve (13) are arranged and that each set of balls is conical with one of two stepped ring-shaped locking members (12) working together, which by means of a release piston rod (15) surrounding compression spring

(14) are pushed apart.

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that two the outward movement the stops delimiting the two locking members have a head (16) and a sleeve (17) of the release piston rod (15) form.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the Locking members (11) each with an annular extension (7 or 8) of the cylindrical piston rod bore (6) work together.